Prosto z nieba
Gromada na początku wszechświata
Wkrótce po Wielkim Wybuchu, po połączeniu się cząstek elementarnych w lekkie pierwiastki, materia zaczęła się grupować pod wpływem grawitacji w pierwsze gwiazdy. Pierwsze galaktyki pojawiły się setki milionów lat po początku wszechświata, natomiast większe struktury - gromady galaktyk - potrzebowały miliardów lat na uformowanie się w kształcie, w którym są obecnie obserwowane. Jak wcześnie w historii wszechświata powstają jednak te największe elementy kosmicznej struktury?
Niedawne badania zespołu amerykańskich astronomów z uniwersytetów Missouri, Florydy, Kalifornijskiego i MIT dotyczą obserwacji najstarszej (obecnie) gromady galaktyk, oznaczonej symbolem IDCS J1426.5+3508. Według oszacowań gromada powstała zaledwie 3,8 miliarda lat po Wielkim Wybuchu (przesunięcie ku czerwieni ) i jest, jak na swój wiek, bardzo masywna: waży 250 bilionów czyli 1000 razy więcej niż nasza rodzima Galaktyka.
Elektromagnetyczne obserwacje gromady IDCS 1426 zostały przeprowadzone w różnych długościach fal. Zdjęcia wykonane teleskopami Hubble'a i Kecka można wykorzystać do zważenia gromady, analizując ilość światła uginanego w polu grawitacyjnym gromady, czyli badając zjawisko soczewkowania grawitacyjnego. Dane rentgenowskie zarejestrowane przez teleskop Chandra wykorzystano natomiast do oszacowania całkowitej ilości świecącego gazu znajdującego się w gromadzie. Zmierzono także efekt Siuniajewa-Zeldowicza, czyli rozpraszanie promieniowania mikrofalowego tła na energetycznych elektronach wypełniających gromadę. Te trzy niezależne metody zgodnie dają ten sam, wspomniany wcześniej wynik 250 bilionów Dodatkowo, promieniowanie rentgenowskie wyświecane przez gorący gaz świadczy o dynamicznych procesach zachodzących we wnętrzu gromady. Maksimum promieniowania znajduje się nieco obok centrum gromady. Fakt ten interpretuje się jako niedawną (kilka setek tysięcy lat temu) kolizję z inną masywną gromadą galaktyk, co wywołało gwałtowny ruch gazu wewnątrz gromady, wzrost jego temperatury i obserwowane promieniowanie. Jest to istotna informacja o historii powstania gromady IDCS 1426 i, ogólnie, o procesach zachodzących na tak wczesnych etapach ewolucji wielkich struktur. Kolizja z inną gromadą tłumaczy, czemu IDCS 1426 jest już bardzo masywna w tak młodym wieku, w czasie gdy poszczególne galaktyki ją tworzące dopiero nabierały ostatecznego kształtu.